Metodi numerici avanzati per PDEs - seconda parte unipv Home


Docente: Andrea Moiola
https://euler.unipv.it/moiola
Email: andrea.moiola@unipv.it
Telefono: +39 0382 985656
Ufficio: E15, Dipartimento di Matematica
 
Pagina del corso:    https://euler.unipv.it/moiola/T/MNAPDE2024/MNAPDE2024.html
Pagina ufficiale: https://unipv.unifind.cineca.it/resource/af/396576%5F443971
Pagina Kiro: https://elearning.unipv.it/course/view.php?id=6725
Semestre: Primavera 2024
Ricevimento: Su appuntamento
Crediti formativi: 6
Lezioni: Martedì 14:00 - 16:00
Mercoledì 14:00 - 16:00
Aula C12/C13 dipartimento di matematica + Zoom (link su Kiro).
Agli studenti verrà dato accesso alla cartella G-Drive con le registrazioni delle lezioni.
Date appelli: 14 giugno, 17 luglio, 3 settembre, 18 settembre 2024. Contattare i docenti in anticipo per prendere appuntamento.

La prima parte del corso tratterà l'approssimazione di equazioni a derivate parziali tramite metodi basati su reti neurali e sarà tenuta da Carlo Marcati.

Questa parte del corso riguarderà metodi numerici per problemi di scattering di onde.
In particolare ci occuperemo del metodo degli elementi al bordo (BEM, boundary element method) per l'equazione di Helmholtz \(\Delta u+k^2u=0\).

Alcune immagini ed animazioni di soluzioni dell'equazione di Helmholtz, incluse alcune calcolate con il BEM.

File pdf con le dispense del corso. Per favore segnalate gli errori!
Libri, articoli e altre dispense per approfondimenti sono indicati nel file pdf.

1Martedì
07.05.2024
14-16
Introduzione al corso.

Acustica, applicazioni.
Pressione, densità, velocità; conservazione delle massa e della quantità di moto; linearizzazione delle equazioni di continuità e di Eulero.
Derivazione dell'equazione delle onde \(\frac1{c^2}\frac{\partial^2 U}{\partial t^2}-\Delta U=0\) per la pressione acustica.
Esempio di soluzione: onda piana \(U(\mathbf x,t)=F(\mathbf x\cdot \mathbf d-ct)\).
1.1
2Mercoledì
08.05.2024
14-16
Condizioni al bordo per l'equazione delle onde: sound-soft, sound-hard, impedenza, trasmissione.

Soluzioni armoniche in tempo, equazione di Helmholtz.
Numero d'onda, lunghezza d'onda, ampiezza, fase.
Condizioni al bordo per l'equazione di Helmholtz: sound-soft, sound-hard, impedenza.
Equazione delle onde smorzata, numero d'onda complesso.
Relazione con la trasformata di Fourier in tempo.

Equazioni di Maxwell in tempo e armoniche in tempo.
Formulazione delle equazioni di Maxwell armoniche in tempo come equazione di secondo grado per il campo elettrico \(\mathrm{curl\,curl\,}\mathbf{E}-k^2\mathbf{E}=\mathbf{0}\).
Condizioni al bordo: PEC e di impedenza.
Le componenti di una soluzione di Maxwell sono soluzioni di Helmholtz, ma un problema al bordo di Maxwell non si può risolvere come tre problemi al bordo di Helmholtz; esempio.

Equazione di Navier dell'elastodinamica lineare; caso armonico in tempo, potenziale scalare e vettoriale, onde di pressione e onde trasversali.
1.2
1.3
1.4
3Martedì
14.05.2024
14-16
4Mercoledì
15.05.2024
14-16
5Martedì
21.05.2024
14-16
6Mercoledì
22.05.2024
14-16
7Martedì
28.05.2024
14-16
8Mercoledì
29.05.2024
14-16
9Martedì
04.06.2024
14-16
10Mercoledì
05.06.2024
14-16

Gli orari e le date potranno subire modifiche.